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18.摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵.试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序.
(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇S(气态甲醇)<S(气态乙醇)<S(气态丙醇).
(2)气态苯、液态苯、固态苯S(固态苯)<S(液态苯)<S(气态苯).

分析 (1)一般来讲,组成物质的原子种类相同时,一个分子中的原子数目越多,其混乱度就越大,熵值就越大;
(2)对于同一种物质,S(s)<S(l)<S(g),由此分析解答.

解答 解:(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇,原子数由少到多的顺序为:甲醇<乙醇<丙醇,而分子中的原子数目越多,其混乱度就越大,熵值就越大,所以S(气态甲醇)<S(气态乙醇)<S(气态丙醇),故答案为:S(气态甲醇)<S(气态乙醇)<S(气态丙醇);
(2)对于同一种物质,S(s)<S(l)<S(g),所以S(固态苯)<S(液态苯)<S(气态苯),故答案为:S(固态苯)<S(液态苯)<S(气态苯).

点评 本题考查反应热和焓变的相关知识,学生要清楚一个分子中的原子数目越多,其混乱度就越大,熵值就越大就可以迅速解题比较容易.

练习册系列答案
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11.铬及其化合物在工业上有许多用途,但化工废料铬渣对人体健康有很大危害.
以制革工业产生的污泥为原料,回收污泥中三价铬的工艺流程如图所示,(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+):

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cu2+Cr3+
开始沉淀时的pH1.97.0----4.7--
沉淀完全时的pH3.29.011.186.79 (>9溶解)
(1)能提高酸浸时三价铬的浸取率的措施有ABC(填字母)
A.将含铬污泥粉碎并适当延长浸取时间 B.升高温度不断搅拌 C.多次浸取,合并浸取液 D.缩短浸取时间
(2)氧化过程中加入H2O2,除了能把Cr3+氧化为Cr2O72-外,另一个作用是2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O(用离子方程式表示)
(3)过滤Ⅱ产生的沉淀是Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2,(填化学式)
(4)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是Ca2+,Mg2+(填离子符号)
(5)每生成1molCr(OH)(H2O)3SO4,消耗SO2的物质的量为1.5mol
(6)工业上可用电解法处理含Cr2O72-的酸性废水,具体方法是将含Cr2O72-的酸性废水放入电解槽内,加入适量的NaCl,以铁和石墨为电极进行电解,经过一段时间后,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去
①铁电极与直流电源的正极(填“正极”或“负极”)相连,加入适量NaCl的目的是增大溶液导电能力
②若电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol•L-1,则溶液中为3.0×10-6mol/L(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Fe(OH)3]=6.0×10-31
13.实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热,使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体.
(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为3:2
为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置B.
(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:第一组:空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在仪器X中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜.反应完全后,加入物质甲调节pH,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol•L-1,就认为沉淀完全.已知:Ksp[Fe((OH)3]≈10-38),然后过滤、浓缩、结晶.
请回答下列问题:
①方案1中的仪器X名称是坩埚.
②方案2为了使铁离子全部沉淀,应调节pH至少为3.
③方案2中甲物质可选用的是CD.
A.CaO  B.NaOH  C.CuCO3  D.Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO43
④方案2中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol•L-1的稀硫酸中,控温在50℃加入18mL 10%的H2O2反应0.5h,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4•5H2O 10.5g.
请回答下列问题:
⑤反应时温度控制在50~60℃不宜过高的原因是防止双氧水分解.
⑥本实验CuSO4•5H2O的产率为84.8%.
3.铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将铬铁矿和碳酸钠混合充分焙烧.
Ⅱ.焙烧后的固体加水浸取,分离得到溶液A和固体A.
Ⅲ.向溶液A中加入醋酸调pH约7~8,分离得到溶液B和固体B.
Ⅳ.再向溶液B中继续加醋酸酸化,使溶液pH小于5.
Ⅴ.向上述溶液中加入氯化钾,得到重铬酸钾晶体.
(1)Ⅰ中焙烧发生的反应如下,配平并填写空缺:
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2═8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②Na2CO3+Al2O3═2NaAlO2+CO2
(2)固体A中主要含有Fe2O3、MgO(填写化学式).
(3)已知重铬酸钾溶液中存在如下平衡:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O.Ⅳ中调节溶液pH<5时,其目的是由于存在反应平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+,加入酸,氢离子浓度增大,平衡左移,作用是使CrO42-转化为Cr2O72-..
(4)Ⅴ中发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7↓+2NaCl
表是相关物质的溶解度数据:
物质KClNaClK2Cr2O7Na2Cr2O7
溶解度
(g/100g水)
02835.74.7163
4040.136.426.3215
8051.33873376
①该反应能发生的理由是温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,低温下四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小,利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾.
②获得K2Cr2O7晶体的操作有多步组成,依次是:加入KCl固体、加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体.
(5)Ⅲ中固体B中主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析固体B中氢氧化铝含量的方法是:称取n g样品,加入过量氢氧化钠溶液(填写试剂名称)、溶解、过滤、再通入过量的CO2、…灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g.计算样品中氢氧化铝的质量分数为$\frac{26m}{17n}$(用含m、n的代数式表示).
8.对叔丁基苯酚工业用途广泛,可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等.实验室以苯酚、叔丁基氯(CH33CCl等为原料制备对叔丁基苯酚.实验步骤如下:
步骤l:组装仪器,用量筒量取2.2mL叔丁基氯(过量),称取1.6g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解,并装入滴液漏斗.
步骤2:向A中加入少量无水AlCl3固体作催化剂,打开滴液漏斗旋塞,反应有气体放出.
步骤3:反应结束后,向A中加入8mL水和1mL浓盐酸,即有白色固体析出.
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,得到粗产物,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8g.
(1)仪器A和B的名称分别为三颈烧瓶;球形冷凝管.
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为.该反应为放热反应,且实验的产率通常较低,可能的原因是由于叔丁基氯挥发导致产率降低.
(3)图1中倒扣漏斗的作用是防止倒吸.苯酚有腐蚀性,能使蛋白质变性,若其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤.
(4)步骤4中用石油醚重结晶提纯粗产物,试简述重结晶的操作步骤:将粗产物加到烧杯中,加入适量石油醚,加热使粗产品溶解,随后趁热过滤,将滤液静置,冷却结晶,滤出晶体
(5)实验结束后,对产品进行光谱鉴定,谱图结果如图2.该谱图是B (填字母).

A.核磁共振氢谱图         B.红外光谱图        C.质谱图
(6)下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是BCD(填选项字母).
A.量筒
B.容量瓶
C.滴定管
D.分液漏斗
E.长颈漏斗
(7)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为70.5%(请保留三位有效数字).

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